谭青，易亮，田泽宇，陈力，姚萍屏，夏毅敏

(1.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙 410083;2.中国铁建重工集团有限公司，湖南 长沙 410100;3.中南大学 粉末冶金研究院，湖南 长沙 410083)



预切槽链刀切削温度场分布特性

谭青1，易亮1，田泽宇2，陈力2，姚萍屏3，夏毅敏1

(1.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙 410083;2.中国铁建重工集团有限公司，湖南 长沙 410100;3.中南大学 粉末冶金研究院，湖南 长沙 410083)

摘要:为了研究预切槽设备切削过程中链刀的温度场特性，基于传热分析理论，运用了ABAQUS软件建立链刀切削岩土介质的有限元模型，对其温度场进行瞬态仿真，研究不同切削速度以及切削深度下链刀的温度场分布。同时，在链刀切削性能测试试验台开展链刀切削岩土试验，并利用红外线温度测温仪对链刀切削温度进行测量，以验证预切槽链刀的温度分布特性。仿真结果表明：切削岩土时，在刀刃前方和下方温度变化明显，刀尖部分温度最高，整个温度场由刀尖部分向刀内梯度减少；当切深一定时，速度越大，刀尖处的温度越高；当切削速度一定时，切深越大，刀尖处温度越高；切削岩土过程中，对一定速度不同切深下链刀前刀面和后刀面的温度分布进行对比。对于前刀面，温度的增量随着切深的增加而减少；对于后刀面，温度变化基本保持线性增加。

关键词：预切槽刀；温度场；有限元；切削

隧道预切槽机是80年代在法国、日本发展起来的隧道预切槽施工技术中的关键设备，其作用是用特制的链刀沿隧道断面周边连续切割出一条厚约数十厘米深的窄槽，同时应用和切刀一体化的混凝土灌注设备注入混凝土，从而形成一个连续的起预先支护作用的混凝土壳体。……